Hörsel och hörselskador i
arbetslivet
Stig Arlinger
IKE, Teknisk audiologi
Linköpings universitet
Disposition
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Nuvarande regelverk
Hörselorganet
Hörselskador
Buller och temporär hörselnedsättning
Buller och permanent hörselnedsättning
Buller och tinnitus, hyperakusis
Buller och påverkan på andra hörfunktioner
Impulsbuller
Interaktion
Speciella grupper
Behandling av bullerskador
Sammanfattning
Nuvarande regelverk
Hörselorganet
Snäckan i innerörat
Yttre och
inre
hårceller
genom
elektronmikroskop
Centrala
hörselbanor
Lite psykoakustik
Lika hörnivå-kurvor enl. ISO 226
Taluppfattning i brus som funktion av talnivå
med olika signal-stör-förhållanden som
parameter (Studebaker et al., 1999).
Hörselmätning, audiometri
• Tonaudiometri – mäter hörtrösklar för rena toner 1258 000 Hz, främst beroende av yttre hårcellernas
tillstånd.
• Otoakustiska emissioner – registrerar aktivitet från
yttre hårceller.
• Hjärnstamsaudiometri, ABR – registrerar elektrisk
aktivitet från hörselnerv och hjärnstam.
• Talaudiometri – mäter förmågan att uppfatta tal, ofta
med bakgrundsstörning i visst signal/stör-förhållande.
• m.fl.
Hörselskador
• Hörselnedsättning
– Återspeglar främst skador på yttre hårceller
• Tinnitus
– Kan uppträda utan hörselnedsättning (subklinisk skada)
– Centrala mekanismer involverade
• Hyperakusis – överkänslighet för (starka) ljud
– Ofta tillsammans med tinnitus (centrala mekanismer)
• Påverkan på andra hörfunktioner
– Diplakusis
– Frekvens- och tidsupplösning
Ålder och hörsel
Medianvärden (heldragen kurva) och 90percentiler (streckad kurva) för hörtröskelmedelvärde vid 3, 4 och 6 kHz som funktion
av ålder för män (Johansson & Arlinger, 2002).
Individuell känslighet för buller
• Hörselgångens akustik
• Mellanörereflexen
– Aktiveringsnivå
– Dämpningseffekt
– Uthållighet
• m.m.
Buller och temporär hörselnedsättning, TTS
• Effective quiet = exponering som inte orsakar TTS: ca 76-78 dB(A)
enligt Melnick (1991).
• 8 timmars exponering vid 81 dB(A) gav medel-TTS på 7 dB (Mills et
al, 1981).
• TTS överstigande 25 dB innebär risk för PTS (Ward et al, 1976; Mills
et al, 1979).
Sammanställning av ett antal TTS-studier på människa efter engångsexponering för musik,
omräknat till 8 timmars exponeringstid
men….
Adding insult to injury: Cochlear
nerve degeneration after
”temporary” noise-induced hearing
loss
SG Kujawa & MC Liberman
J Neurosc 29, 14077-85, 2009
Metoder
• Möss i grupper om 4-21 djur beroende på
undersökningsmetoder.
• Exponering för oktavbandsbrus (8–16 kHz) på
100 dB SPL under 2 timmar.
• Oexponerade kontrollgrupper
• DPOAE, ABR, histologi.
• Några djur följdes upp till 2 år efter
exponeringen.
Fokus på IHC
Hörtrösklar återgick till nivåer före exponering
Amplitud vs stimulusnivå för OAE och ABR
vid 12 resp 32 kHz
Trots reversibel hörtröskelpåverkan och intakta IHC uppvisar
exponerade öron snabb förlust av cochleära synaptiska
terminaler (a, b) och fördröjd förlust av cochleära
ganglionceller (c, d).
Synaptic ribbons – synaptiska band
• Ribbon-synaps är en typ av nerv-synaps som
karaktäriseras av unika mekanismer som medger snabb
frisättning av neurotransmittor.
• Detta gör att ribbon-synapsen kan förmedla extremt
snabb, exakt och ihållande signalöverföring, som är
kritiskt för perceptionen via komplexa sinnesorgan som
syn och hörsel. Ribbon-synapser finns i näthinnans
ljusreceptorceller, balansorganets receptorer och
cochleans hårceller.
Antal synaptiska band per IHC hos kontrollöron och exponerade öron
uppvisar förluster i hela den basala delen av cochlean
OAE-amplituder, ABR-våg I-amplituder, ribbon-synapser och
ganglionceller över tid efter exponeringen
(12 kHz svarta symboler, 32 kHz röda symboler, trianglar=kontroll)
Slutsats
• Resultaten indikerar att bullerorsakad skada i
örat har progressiva konsekvenser som är
mera utbredda än vad tonaudiogrammet
visar. Denna primära nervskada antas bidra
till svårigheter att höra i bullriga miljöer och
kan bidra till tinnitus, hyperakusis och andra
perceptuella problem som förknippas med
inneröreskada.
Ytterligare två studier har genomfört liknande experiment
Lin HW, Furman AC, Sharon G. Kujawa SG, Liberman MC. Primary Neural
Degeneration in the Guinea Pig Cochlea After Reversible Noise-Induced
Threshold Shift. J Assoc Res Otolaryngol 12, 605-615, 2011:
Resultaten indikerar att denervation av inre hårceller är en viktig
följd av ”reversibel” bullerorsakad hörselnedsättning som sannolikt
gäller också människors öron.
Wang Y & Ren C. Effects of Repeated “Benign” Noise Exposures in
Young CBA Mice: Shedding Light on Age-related Hearing Loss. J Assoc
Res Otolaryngol 13(4):505-15, 2012
Denna massiva förlust av afferenta terminaler måste ha svåra
konsekvenser för signalbehandlingen i de centrala hörselbanorna.
Oishi & Schacht (2011):
“(..…) etiska aspekter eliminerar den frivilliga TTS-modellen
från att kunna användas för att utveckla behandlingar mot
bullerskador.”
Le Prell et al (2012):
“Data tillgängliga för närvarande indikerar att TTS som
överstiger 20 till 30 dB 24 timmar efter en
bullerexponering har förmåga att åstadkomma långsiktiga
förändringar i nervbanorna, åtminstone hos gnagare, och
det finns ingen anledning att anta att fenomenet inte gäller
också andra däggdjursarter.
Buller och permanent hörselnedsättning
• The American College of Occupational and Environmental
Medicine´s Task Force on Occupational Hearing Loss” (Kirchner et
al, 2012) konstaterar att risken för bullerorsakad hörselnedsättning
bedöms låg vid LAeq,8h under 85 dB men ökar signifikant vid högre
exponeringsnivåer.
• “The greatest burden of preventable occupational hearing loss
was found in workers whose noise exposure averaged 85 dBA or
less. To further reduce rates of occupational hearing loss, hearing
conservation programmes may require innovative approaches
targeting workers with noise exposures close to 85 dB(A).”
(Rabinowitz et al, 2007)
Buller och permanent hörselnedsättning
• En rapport från Korea omfattade 81 arbetare i verkstadsindustri
med genomsnittliga bullernivåer runt 82 dB(A) och 371 brandmän
med uppskattade nivåer i området 76-79 dB(A) (Chung et al, 2012).
Industriarbetarna uppvisade signifikant sämre hörtrösklar i
området 2-3-4 kHz jämfört med brandmännen efter justering för
ålder, antal arbetsår och rökning. Slutsats: Gränsvärdet 85 dB(A)
förefaller inte vara tillräckligt konservativt.
• Seixas et al (2012) följde 258 unga byggnadsarbetare, från början
lärlingar, och en åldersmatchad kontrollgrupp av studenter om 58
personer från år 2000 till 2010. Författarna konkluderade att
studien visar på bullerorsakad hörselnedsättning vid en
genomsnittlig exponering runt 85 dB(A).
Buller och tinnitus, hyperakusis
• WHO-rapport om samhällsbuller (2011): det saknas
tillförlitliga data om exponering i relation till tinnitusrisk.
• Tinnitusbesvären var inte signifikant korrelerade till graden
av hörselnedsättning eller bullerexponeringens längd (Mrena
et al, 2007).
• Flera rapporter har påvisat att tinnitus kan förekomma som
enda följd av bullerexponering utan mätbar
hörselnedsättning (Weisz et al, 2006; Gu et al, 2010).
• Djurstudier indikerar att även mycket måttliga
ljudexponeringar kan orsaka förändringar i hjärnstammens
hörselbanor som kan vara kopplade till uppkomsten av
tinnitus (Bauer et al. 2008; Dong et al 2010; Pilati et al 2012).
Buller och påverkan på andra hörfunktioner
• Kumar et al. Temporal and speech processing skills in
normal hearing individuals exposed to occupational
noise. Noise and Health. 14(58):100-105, 2012.
• Tre grupper lokförare med HTL ≤ 25 dB HL 125-8000 Hz.
LAeq8h > 80 dB under mer än 10 år:
– 30-40 år: 13 personer
– 40-50 år: 9 personer
– 50-60 år: 6 personer
– 3x30 oexponerade personer som kontroll
Kumar et al 2012
Buller och påverkan på andra hörfunktioner
• Hope et al, 2013: Effects of chronic noise exposure
on speech-in-noise perception in the presence of
normal audiometry. J Otol Laryngol, 2013:
• 10 unga RAF-piloter med normala hörtrösklar
• 10 åldersmatchade administratörer med normala
hörtrösklar.
• Taluppfattning i bakgrundsbrus signifikant
sämre hos piloterna – medelskillnad 3,9 dB i
S/N.
Slutsats
• Resultaten indikerar att buller kan ge
upphov till väsentliga förvrängningar i
behandlingen av övertröskliga temporala
funktioner vilket kan bidra till svårigheter
att uppfatta i svåra lyssningssituationer
trots normala hörtrösklar.
Impulsbuller
• Etablerat riskmått: C-vägd impulstoppnivå, LpCpeak
• NATO (2003): A-vägd Sound Exposure Level, SEL
• Kurtosis-metoden (Davis et al, 2009; Zhao et al
2010):
– Kurtosis är ett matematiskt begrepp som beskriver hur
sannolika de mer extrema utfallen är för en given
sannolikhetsfördelning. Normalfördelningen har en
kurtosis lika med tre och storheten är ett mått på hur
mycket en sannolikhetsfördelning avviker från en vanlig
normalfördelning.
Kurtosismetoden
Figur 13.1 Till vänster visas prevalensen av åldersjusterad hörselnedsättning som funktion av
kumulativ bullerexponering i dB(A)xår för grupper som exponerats för gaussiskt buller
(öppna cirklar) respektive icke-gaussiskt buller (fyllda cirklar) utan korrektion för kurtosis. Till
höger visas prevalensen som funktion av kurtosis-justerad ackumulerad bullerexponering.
Resultat från 195 arbetare i textil- och metallindustri i Kina (Zhao et al, 2010).
Impulsbuller
• AHAAH - Auditory Hazard Assessment Algorithm for
Humans.
– utvecklad inom försvaret i USA men också använd vid
riskbedömning i samband med air-bags i bilar (Price 2005,
2007a, 2007b).
– baserar sig på bedömning av svängningsrörelsen på
basilarmembranet i innerörat, orsakad av en impuls
– bygger på en modell av ljudöverföringen genom ytteröra och
mellanöra till innerörat
– inkluderar olineariteter i mellanörats funktion
– för ett givet impulsljud beräknas ett visst ARU-värde: ARU =
Auditory Risk Units. En exponering som innebär 500 ARU
resulterar enligt modellen i en TTS om högst 25 dB mätt 30
minuter efter exponeringen. För att ingen TTS ska uppstå skall
exponeringen understiga motsvarande 200 ARU.
• Skiftarbete
Interaktion
– för gravida finns visst stöd för att kombinationen skiftarbete och höga bullernivåer
kan öka risken för minskad födelsevikt hos barnet.
• Vibrationer
– interaktion mellan buller och hand-arm-vibrationer är svårt att belägga utifrån
befintlig kunskap, men longitudinella studier tyder på en möjlig samverkan.
• Lösningsmedel
– epidemiologiska studier på människa är delvis svårtolkade men tyder på risk för
interaktion vid samtidig exponering för lösningsmedel och buller.
• Bekämpningsmedel
– både bekämpningsmedel och bly tycks kunna påverka hörsel hos exponerade
människor. Tydligt stöd för interaktion med bullerexponering saknas dock.
• Acetylsalicylsyra
– TTS-studier på människa har inte kunnat påvisa någon interaktion med buller.
Djurförsöken indikerar att det kan finnas en viss skyddseffekt av ASA, men om detta
gäller också människa är ej känt.
• Rökning
– ett antal rapporter har påvisat samband mellan rökning och hörselnedsättning. Inga
tydliga belägg finns dock för interaktion.
• Ärftlighet
– Ett flertal ärftliga faktorer samspelar med den akustiska exponeringen med avseende
på risk för hörselskada.
Speciella grupper
• Gravida
– sannolikt försumbar risk för hörselskada eller annan påverkan på
fostret när gällande gränsvärden ej överskrids. Däremot
föreligger fynd som talar för att LEX,8h ≥ 85 dB kan ha negativa
effekter i form av bl.a. låg födelsevikt för barnet.
• Äldre
– epidemiologiska studier på människa är tvetydiga i frågan om en
tidigt grundlagd bullerskada ökar eller minskar den
åldersrelaterade hörselnedsättningen vid högre ålder.
• Hörapparatbrukare
– risken för att användande av moderna hörapparater skulle
kunna bidra till försämrade hörtrösklar är försumbar.
• Musiker
– arbetsmiljön för yrkesmusiker orsakar i mycket liten utsträckning
hörselnedsättning, men däremot är prevalensen av tinnitus,
hyperakusis och diplakusis tydligt högre än i befolkningen i
allmänhet.
Behandling av bullerskador
• Farmakologisk behandling
– Antioxidanter och magnesium har på djur visats kunna
förebygga och också tillförd strax efter exponering minska
skada.
– Resultat på människa osäkra men vissa positiva fynd har
rapporterats
• Återbildning av hårceller
– Fåglar och många ryggradsdjur har förmåga att återskapa
hårceller i innerörat efter skada men däggdjur inklusive
människa tycks sakna detta.
– Genterapi och stamcellsbehandling har i djurförsök visat
framgångsrika resultat på marsvin och möss. Till
behandling på människa är vägen lång.
Sammanfattning 1
• Två personer med identiska tonaudiogram kan
skilja sig markant med avseende på sina
hörselproblem i verkligheten. Kliniskt normala
hörtrösklar betyder inte alltid normal hörsel!
• Hörselnedsättning orsakad av påverkan på
innerörats funktioner återspeglar främst de yttre
hårcellernas tillstånd.
• Ett antal studier på människa har påvisat
försämrade hörselfunktioner, t.ex. i form av
taluppfattning i bakgrundsbuller eller i form av
tinnitus och hyperakusis, trots hörtrösklar inom
kliniskt normalt område.
Sammanfattning 2
• Djurförsök har visat att bullerexponering som orsakar
TTS men ej PTS trots detta kan ge väsentliga skador
på inre hårceller och hörselnerv.
• Om detta också gäller människa är okänt. Tyvärr
saknas validerade kliniska metoder att bedöma
tillståndet hos de inre hårcellerna på människa.
• Ska försiktighetsprincipen tillämpas bör man som
flera forskare påpekat betrakta all TTS som uttryck för
akustisk exponering som potentiellt kan orsaka
permanenta skador på innerörats nervstrukturer.
Sammanfattning 3
• Med målsättning att sannolikheten för att drabbas av
TTS i arbetsmiljön skall vara försumbar och med
tillämpning av försiktighetsprincipen borde gränsvärdet sänkas till LEX,8h = 80 dB(A).
• Impulsljud: Dagens gränsvärde baserat på LpCpeak =
135 dB innebär med största sannolikhet försumbar
risk för skada från enskilda impulser.
• Kurtosis-metoden har väsentlig potential att med
bättre noggrannhet beskriva risken för hörselskada vid
komplex exponering. Dock komplex procedur.
• AHAAH-metoden ett intressant alternativ för militärt
bruk – dock med ARU max 200 (=försumbar TTS).
Sammanfattning 4
• Interaktion tycks föreligga mellan buller och
– vibrationer
– lösningsmedel
•
•
•
•
Ärftlighet påverkar men komplext
För gravida kan finnas risk för låg födelsevikt
Musiker är en sårbar yrkesgrupp p.g.a. yrket
Behandling av bullerskador ännu på
experimentellt stadium
Tack för mig!
Exempel på stenöron!
